JPS63311945A - 核磁気共鳴断層像撮像装置 - Google Patents

核磁気共鳴断層像撮像装置

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Publication number
JPS63311945A
JPS63311945A JP62147558A JP14755887A JPS63311945A JP S63311945 A JPS63311945 A JP S63311945A JP 62147558 A JP62147558 A JP 62147558A JP 14755887 A JP14755887 A JP 14755887A JP S63311945 A JPS63311945 A JP S63311945A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
high frequency
magnetic resonance
nuclear magnetic
static magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP62147558A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Okita
和彦 沖田
Nobuaki Furuya
古谷 伸昭
Masami Kawabuchi
川淵 正己
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP62147558A priority Critical patent/JPS63311945A/ja
Publication of JPS63311945A publication Critical patent/JPS63311945A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、核磁気共鳴信号を検出して人体の断層像を得
る核磁気共鳴断層像撮像装置に関するものである。
従来の技術 従来の装置として、第2図に示すような装置があった。
図において、1はZ方向に均一な静磁場7を発生するた
めの主静磁場発生用コイル、2は静磁場7中に傾斜磁場
をつくるための傾斜磁場発生用コイル、3は傾斜磁場中
に高周波を発生させ、且つ核磁気共鳴信号を受信するた
めの高周波用コイル、4は被検体を示している。
次に動作について説明する。高周波用コイル3から高周
波パルスを発生させると、被検体4の原子核を励起する
。傾斜磁場発生用コイル2によりX方向、Y方向、2方
向にそれぞれ傾斜磁場を形成しておくと、高周波パルス
と傾斜磁場とにより位置情報をもった核磁気共鳴信号が
得られる。ここで、この核磁気共鳴信号のうち、熱平衡
状態にある原子核の磁化を、主静磁場発生用コイル1が
つくる磁場の方向に対して90°傾ける高周波パルス(
90°パルス)を印加した後、原子核が励起前の熱平衡
状態に戻るときに生ずる信号の減衰を復活させる高周波
パルス(180°パルス)を印加して、その後得られる
信号をエコー信号という。
そしてこのエコー信号は、高周波磁場用コイル3で検出
され、その後検波・増幅され、ディジタル化したのち計
算機処理により位置情報を算出し画像を得ていた(例え
ば、横河技報、vo l 、 31 +no、 2 (
1987) 、 pI) 57−62参照)。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来では、このエコー信号の検出に、高周
波用コイル3を用いているが一般に常伝導コイルが使用
されている。この検出感度は、最高で約10Tesla
である。検出感度を上げるため高周波パルスを大きくし
ても、飽和現像が起こり、信号は減少しはじめる。
一方、原子核が静磁場方向に整列して、高周波パルスを
加える以前の状態まで戻るには、かなりの時間が必要で
ある。緩和時間には、スピンとスピンの位相のばらつき
によるスピンスピン緩和時間T2とスピン格子緩和時間
T1がある。特にT1 は癌の発見に有用であるが、従
来の構成では高周波用コイル3を用いて静磁場7に対し
て垂直方向で検出しているため、スピンの位相のばらつ
きによるスピンスピン緩和時間T2の影響をうけT1 
 を今までは正確に観測することはできなかった。
位置情報の精度を上げるため静磁場7で決まるジャイロ
周波数は、数MHzに設定される。プロトン1Hの場合
は約1゜5 ’l’eslaであるが31p 、 14
N。
23Na、 130などの共鳴をとる場合は、もっと高
磁場の電磁石が必要となる。そのため高価格となってし
まうという問題点もあった。
本発明は上記従来の問題点を解決し、低磁場中での測定
を可能とし、スピン格子緩和時間T1の測定精度を上げ
ることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は高感度の磁束計であるSQUID (Supe
−rconducting Quantum Inte
rference Device)センサーを核磁気共
鳴のエコー信号の検出手段として用いることにより、上
記目的を達成するものである。
作    用 本発明は、検出感度が10−14〜1O−15Teal
aもあるSQU I D センサーを検出手段として用
いているため、高感度な測定が可能となる。また共鳴信
号を検出する手順の工夫により、従来より3桁〜4桁低
い磁場での測定も可能となる。
実施例 以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第1図に本発明の一実施例における核磁気共鳴断層像撮
像装置の概観図を示す。1は主静磁場発生用コイルで、
2が傾斜磁場発生用コイル、4は被検体、5はSQUI
Dセンサー、6はそのピックアップコイル、7は静磁場
の方向、8は高周波発生用コイルを示す。
従来の実施例である第2図と比較してわかるように本実
施例の静磁場7は、Y方向に平行に印加されている。従
来例ではZ方向である。高周波は従来例では静磁場7に
垂直なY方向であったのに対し、本実施例では静磁場7
(二垂直な2方向となっている。特に共鳴信号の検出は
、従来は、高周波方向(すなわちY方向)で検出してい
たのに対し、本実施例では高周波に垂直で静磁場7に平
行な方向(すなわちY方向)で行っている。
上記構成の装置を用いて特定原子核密度分布像を見る場
合は高周波発生用コイル8からの高周波を、ある特定の
ジャイロ周波数に固定し、X、Y。
Z方向の傾斜磁場を傾斜磁場発生用コイル2を用いて変
化させることにより、被検体の断層面内の吸収分布を測
定することができる。例えば1Hのプロトンの密度分布
を測定したい場合は、高周波の周波数を6.39■hに
選ぶと静磁場7が0.15Teslaで共鳴吸収が起こ
る。従ってx、y、Z方向の傾斜磁場を調整し、断層面
の1点のみが0.15Tealaになるようにして、そ
の時の吸収を観測すればよい。SQUIDセンサー5の
ピックアップコイル6は磁界の傾斜に対し、二次微分で
応答するような型式のものを使用すれば、スピンの電磁
波吸収による歳差運動の変化による磁束の変化量Δφの
変化を信号として検出することができる。
断層面内で0.15Teslaとなる点を傾斜磁場の太
きさを調節することにより2次元的に移動させΔφの変
化を観測することによりプロトンの断層分布図を得るこ
とができた。同様に傾斜磁場の大きさをX、Y、Z方向
で調整することにより0,15Teslaの点を3次元
的に移動させることによって、プロトンの3次元分布を
測定することもできた。
第2の実施例として第1図の装置を用いてスピン格子緩
和時間T1の2次元分布像を得ることについて述べる。
T1の2次元分布像は細胞の活性度を知るのに有効であ
ると云われており、その組織が癌に犯されているか否か
を前癌状態でも知ることが出来るという点で意味がある
ます主静磁場発生用コイル1がつくる磁場方向(Y方向
)に対して、原子核のスピンを90°傾ける高周波パル
ス(90°パルスという)を高周波発生用コイル8で印
加した後、スピンが励起前の熱平衡状態に戻るときに生
ずるFID(Free Indu −ction de
cay :自由誘導減衰)信号が磁場の不均一性のため
に減衰するので、このFID信号を復活させるために、
スピンをさらに1800反転させる高周波パルス(18
0°パルス)ヲ印加してエコー信号を得た。このエコー
信号を、磁束の変化ΔφとしてSQUID センサーで
検出した。但し90°パルスを印加する時は、Y方向の
傾斜磁場を印加し、選択励起を行った。次にX方向とZ
方向に傾斜磁場を印加し、その傾斜磁場を保持したまま
180゜パルスを印加することによりエコー信号を得た
この信号のタイムコンスタントがT1となる。2次元情
報を得るためX方向とZ方向の傾斜磁場の大きさを変化
させ、上記手順を繰り返した。その結果T1の2次元分
布像を得ることができた。本実施例の場合、静磁場7に
平行な方向でエコー信号を検出しているため、スピンス
ピン緩和時間T2 の影響を受けることなく、癌情報に
最も有用な情報であるTIの正確な測定が可能となった
またプロトン1H以外の元素で3ip 、 14N 、
 23H。
130なども同様の磁場0.15Teslaで、断層面
内の分布を測定することができた。
このように従来のNMR−CTでは2〜3 Te5la
の静磁場が必要であったのに対し、本実施例では20分
の1位まで下げることができ、価格を大幅に下げること
ができた。プロトン1Hに関しては最低0.005Te
sla でも断層面内の分布を測定することができ、こ
の時の分布像は、高磁場内、例えば2Teslaの時と
は違った分布像となった。これは、被検体を高磁場中に
入れた場合、磁場の影響で何らかの変化が起きているも
のと思われる。より自然な形での安全な検診という観点
からも、SQUIDセンサーを用いた低磁場による核磁
気共鳴断層像撮像装置は優れている。
発明の効果 以上要するに不発明は、核磁気共鳴信号の検出手段とし
てSQUIDセンサーを用いることにより、検出感度が
極めて高いということから、静磁場の大きさを従来より
も小さくすることができ、被検体を高磁場にさらす危険
を回避できるのでその社会的効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における核磁気共鳴断層像撮
像装置の概観図、第2図は従来の核磁気共鳴断層像撮像
装置の概観図である。 1・・・主静磁場発生用コイル、2・・・傾斜磁場発生
コイル、4・・・被検体、5・・・SQUIDセンサー
、6・・・ピックアップコイル、7・・・静磁場、8・
・・高周波発生用コイル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はか1名第1
図 7 静a4 第2図 肚磁場

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検体を横切って均一静磁場を発生する静磁場発
    生手段と、前記磁場中に所望の方向の傾斜磁場を発生さ
    せる傾斜磁場発生手段と、前記傾斜磁場中に高周波を放
    射させる高周波発生手段と、発生した核磁気共鳴信号を
    受信するSQUIDセンサーとを具備することを特徴と
    する核磁気共鳴断層像撮像装置。
  2. (2)核磁気共鳴信号を、静磁場に平行な方向で検出す
    るようにSQUIDセンサーを配したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の核磁気共鳴断層像撮像装置
JP62147558A 1987-06-12 1987-06-12 核磁気共鳴断層像撮像装置 Pending JPS63311945A (ja)

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